5月16日,軍委裝備發(fā)展部科研訂購局發(fā)布“十三五”裝備預研共用技術和領域基金2019年度指南,含170條公開指南條目和133條涉密指南條目,公布時間30天。
在“十三五”裝備預研共用技術和領域基金2019年度指南條目中,其中有6條涉及了氫能及燃料電池技術,具體如下:
1
燃料電池用固體儲制氫技術
應用背景:燃料電池
研究目標:針對燃料電池發(fā)電裝置的高效儲放氫技術需求,開展固體儲氫機理研究、材料設計、調控及制備技術、基于該材料的供氫裝置設計及與燃料電池匹配供氫技術研究。
同時,實現(xiàn)重復啟動,材料與水反應可控釋放氫氣,為實現(xiàn)高能量密度燃料電池系統(tǒng)提供支撐。技術成熟度達到5級。
主要技術指標:
(1)常溫常壓下,材料本征性能:存儲釋放氫儲氫密度:≥7wt%。80g/L
(2)重復啟動,材料與水反應(水循環(huán)利用)可控釋放氫儲氫密度:≥15wt%。160g/L
(3)供氫裝置供氫壓力≤0.5MPa。供氫能力與5kW燃料電池匹配,并試驗驗證
2
質子交換膜及膜電極自主化技術
應用背景:燃料電池關鍵技術自主可控
研究目標:針對通用燃料電池關鍵材料及零部件國產化需求,開展質子膜與膜電極的國產化技術研究。技術成熟度達到5級。
主要技術指標:
(1)質子交換膜電導率≥0.08S/cm
(2)尺寸穩(wěn)定性≤10%
(3)機械強度≥40MPa
(4)膜電極功率密度≥0.42W/cm2@0.6A/cm2(H2/O2),1.04W/cm2@1.6A/cm2(測試條件:催化劑載量≤0.25mg/cm2,陰極無增濕,陰極計量比≤1.6,溫度85℃)(H2/AIR)
(5)滲透電流≤1mA/cm2(H2/O2),2mA/cm2(H2/AIR)
(6)壽命≥10000h(1kW電堆實測1500h,電壓衰減≤5%)
3
高效氫氣純化及定向除雜技術
應用背景:燃料電池對高純度氫源需求
研究目標:針對氫燃料電池對高品質氫氣的要求,開展高效氫氣純化器設計技術、CO等有害雜質定向消除技術、氫氣純度在線監(jiān)測技術研究,保障燃料電池系統(tǒng)用氫品質要求。技術成熟度達到5級。
主要技術指標:
(1)氫氣純化效率:≥95%
(2)純化后氫氣純度:≥99.999%
(3)CO、H2S、NO2等雜質含量:≤0.01ppm
(4)供氫壓力:≥0.2MPa
(5)供氫流量滿足燃料電池系統(tǒng)運行需求,實現(xiàn)純度在線監(jiān)測
4
氣體穩(wěn)壓減壓組合閥自主化技術
應用背景:燃料電池關鍵技術自主可控
研究目標:針對燃料電池系統(tǒng)對國產化、高減壓比、高密封、高穩(wěn)定性氣體穩(wěn)壓減壓閥的迫切需求,通過開展氣體穩(wěn)壓減壓閥研發(fā)工作,掌握具有自主知識產權的氣體穩(wěn)壓減壓閥工程化核心關鍵技術,為燃料電池技術實用化提供支撐。技術成熟度達到5級。
主要技術指標:
(1)氫氣穩(wěn)壓減壓閥流量≥600SL/min。閥前壓力0.4-6MPa。閥后壓力0.05-0.2MPa(可調)。穩(wěn)壓精度±5kPa。泄漏率≤10-7mbar l/s。防爆、具有自動切斷功能
(2)氧氣穩(wěn)壓減壓閥流量≥300SL/min。閥前壓力0.4-4MPa。閥后壓力0.05-0.2MPa(可調)。穩(wěn)壓精度±5kPa。泄漏率≤10-7mbar l/s。防爆、具有自動切斷功能
5
氣體循環(huán)泵自主化技術
應用背景:燃料電池關鍵技術自主可控
研究目標:針對燃料電池系統(tǒng)對國產化、高效率、高密封、高可靠性、高耐久性氣體循環(huán)泵的迫切需求,通過開展氣體循環(huán)泵研發(fā)工作,掌握具有自主知識產權的氣體循環(huán)泵工程化核心關鍵技術,為燃料電池技術實用化提供支撐。技術成熟度達到5級。
主要技術指標:
(1)氫氣循環(huán)泵流量(壓升30kPa)≥400SL/min。耐壓150-250kPa。功耗≤500W、體積≤6.5L。泄漏率≤10-6mbar l/s。噪聲≤65dB(A)。壽命≥5000h。無油、防爆
(2)富氧(50-100%濃度)循環(huán)泵流量(壓升40kPa)≥600SL/min。耐壓150-250kPa。功耗≤500W。體積≤10L。泄漏率≤10-6mbar l/s。噪聲≤65dB(A)。壽命≥5000h。無油、防爆
6
高效氫氣純化及定向除雜技術
應用背景:燃料電池對高純度氫源需求
研究目標:針對氫燃料電池對高品質氫氣的要求,開展高效氫氣純化器設計技術、CO等有害雜質定向消除技術、氫氣純度在線監(jiān)測技術研究,保障燃料電池系統(tǒng)用氫品質要求。技術成熟度達到5級。
主要技術指標:
(1)氫氣純化效率:≥95%
(2)純化后氫氣純度:≥99.999%
(3)CO、H2S、NO2等雜質含量:≤0.01ppm
(4)供氫壓力:≥0.2MPa
(5)供氫流量滿足燃料電池系統(tǒng)運行需求,實現(xiàn)純度在線監(jiān)測
在“十三五”裝備預研共用技術和領域基金2019年度指南條目中,其中有6條涉及了氫能及燃料電池技術,具體如下:
1
燃料電池用固體儲制氫技術
應用背景:燃料電池
研究目標:針對燃料電池發(fā)電裝置的高效儲放氫技術需求,開展固體儲氫機理研究、材料設計、調控及制備技術、基于該材料的供氫裝置設計及與燃料電池匹配供氫技術研究。
同時,實現(xiàn)重復啟動,材料與水反應可控釋放氫氣,為實現(xiàn)高能量密度燃料電池系統(tǒng)提供支撐。技術成熟度達到5級。
主要技術指標:
(1)常溫常壓下,材料本征性能:存儲釋放氫儲氫密度:≥7wt%。80g/L
(2)重復啟動,材料與水反應(水循環(huán)利用)可控釋放氫儲氫密度:≥15wt%。160g/L
(3)供氫裝置供氫壓力≤0.5MPa。供氫能力與5kW燃料電池匹配,并試驗驗證
2
質子交換膜及膜電極自主化技術
應用背景:燃料電池關鍵技術自主可控
研究目標:針對通用燃料電池關鍵材料及零部件國產化需求,開展質子膜與膜電極的國產化技術研究。技術成熟度達到5級。
主要技術指標:
(1)質子交換膜電導率≥0.08S/cm
(2)尺寸穩(wěn)定性≤10%
(3)機械強度≥40MPa
(4)膜電極功率密度≥0.42W/cm2@0.6A/cm2(H2/O2),1.04W/cm2@1.6A/cm2(測試條件:催化劑載量≤0.25mg/cm2,陰極無增濕,陰極計量比≤1.6,溫度85℃)(H2/AIR)
(5)滲透電流≤1mA/cm2(H2/O2),2mA/cm2(H2/AIR)
(6)壽命≥10000h(1kW電堆實測1500h,電壓衰減≤5%)
3
高效氫氣純化及定向除雜技術
應用背景:燃料電池對高純度氫源需求
研究目標:針對氫燃料電池對高品質氫氣的要求,開展高效氫氣純化器設計技術、CO等有害雜質定向消除技術、氫氣純度在線監(jiān)測技術研究,保障燃料電池系統(tǒng)用氫品質要求。技術成熟度達到5級。
主要技術指標:
(1)氫氣純化效率:≥95%
(2)純化后氫氣純度:≥99.999%
(3)CO、H2S、NO2等雜質含量:≤0.01ppm
(4)供氫壓力:≥0.2MPa
(5)供氫流量滿足燃料電池系統(tǒng)運行需求,實現(xiàn)純度在線監(jiān)測
4
氣體穩(wěn)壓減壓組合閥自主化技術
應用背景:燃料電池關鍵技術自主可控
研究目標:針對燃料電池系統(tǒng)對國產化、高減壓比、高密封、高穩(wěn)定性氣體穩(wěn)壓減壓閥的迫切需求,通過開展氣體穩(wěn)壓減壓閥研發(fā)工作,掌握具有自主知識產權的氣體穩(wěn)壓減壓閥工程化核心關鍵技術,為燃料電池技術實用化提供支撐。技術成熟度達到5級。
主要技術指標:
(1)氫氣穩(wěn)壓減壓閥流量≥600SL/min。閥前壓力0.4-6MPa。閥后壓力0.05-0.2MPa(可調)。穩(wěn)壓精度±5kPa。泄漏率≤10-7mbar l/s。防爆、具有自動切斷功能
(2)氧氣穩(wěn)壓減壓閥流量≥300SL/min。閥前壓力0.4-4MPa。閥后壓力0.05-0.2MPa(可調)。穩(wěn)壓精度±5kPa。泄漏率≤10-7mbar l/s。防爆、具有自動切斷功能
5
氣體循環(huán)泵自主化技術
應用背景:燃料電池關鍵技術自主可控
研究目標:針對燃料電池系統(tǒng)對國產化、高效率、高密封、高可靠性、高耐久性氣體循環(huán)泵的迫切需求,通過開展氣體循環(huán)泵研發(fā)工作,掌握具有自主知識產權的氣體循環(huán)泵工程化核心關鍵技術,為燃料電池技術實用化提供支撐。技術成熟度達到5級。
主要技術指標:
(1)氫氣循環(huán)泵流量(壓升30kPa)≥400SL/min。耐壓150-250kPa。功耗≤500W、體積≤6.5L。泄漏率≤10-6mbar l/s。噪聲≤65dB(A)。壽命≥5000h。無油、防爆
(2)富氧(50-100%濃度)循環(huán)泵流量(壓升40kPa)≥600SL/min。耐壓150-250kPa。功耗≤500W。體積≤10L。泄漏率≤10-6mbar l/s。噪聲≤65dB(A)。壽命≥5000h。無油、防爆
6
高效氫氣純化及定向除雜技術
應用背景:燃料電池對高純度氫源需求
研究目標:針對氫燃料電池對高品質氫氣的要求,開展高效氫氣純化器設計技術、CO等有害雜質定向消除技術、氫氣純度在線監(jiān)測技術研究,保障燃料電池系統(tǒng)用氫品質要求。技術成熟度達到5級。
主要技術指標:
(1)氫氣純化效率:≥95%
(2)純化后氫氣純度:≥99.999%
(3)CO、H2S、NO2等雜質含量:≤0.01ppm
(4)供氫壓力:≥0.2MPa
(5)供氫流量滿足燃料電池系統(tǒng)運行需求,實現(xiàn)純度在線監(jiān)測